[12]发明专利申请公布说明书
[21]申请号200910055554.0
[51]Int.CI.
C08F 240/00 (2006.01)
[43]公开日2010年1月6日[22]申请日2009.07.29[21]申请号200910055554.0
[71]申请人宁波职业技术学院
地址315800浙江省宁波市经济技术开发区新大
路1069号
共同申请人宁波甬华树脂有限公司[72]发明人王斌 孙向东 陈亚东 汪伟
[11]公开号CN 101619121A
[74]专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所
代理人宋缨 孙健
权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 1 页
[54]发明名称
一种裂解C5改性DCPD石油树脂的制备方法[57]摘要
本发明涉及一种裂解C5改性DCPD石油树脂的制备方法，包括：将裂解乙烯副产C5馏分原料A与DCPD富集原料B按质量比1∶0.6～1.2混合得到反应原料C；于180～240℃条件下反应20～30小时，得到聚合液；然后于减压精馏塔进行溶剂脱除；最后进入汽提塔进行水蒸气蒸馏抽提出低聚物，即得到成品石油树脂。该制备方法操作简单，其原料成本较传统DCPD树脂产品具更高的经济效益，适合工业化生产；制备的裂解C5改性DCPD石油树脂色号较浅，在铁钴色4～5号左右，拥有较好的软化点及较高的产品收率，与EVA树脂、橡胶等的相容性都有明显的改善。
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权 利 要 求 书
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1.一种裂解C5改性DCPD石油树脂的制备方法，包括：
(1)将乙烯副产C5馏分常压精馏，截取沸点在37～42℃的馏分，得到原料A；将乙烯副产C9馏分通过在真空度在-0.07MPa下减压精馏得到沸点在85～120℃的DCPD富集原料B，将原料A和原料B按质量比1∶0.6～1.2混合得到反应原料C； (2)在带有搅拌器的反应釜内，预先投入上述配比的反应原料C，令反应物料在180～240℃条件下反应20～30小时，得到聚合液；
(3)将上述聚合液输送进入塔顶真空度为-0.07MPa，塔顶温度在70～110℃的减压精馏塔进行溶剂脱除，由塔底得到树脂液；
(4)将上述树脂液输送进入汽提塔，汽提塔操作压力控制在0.1～0.25MPa间，进行水蒸气蒸馏抽提出重均分子量小于800的低聚物，即得到成品石油树脂。 2.根据权利要求1所述一种间戊二烯改性DCPD石油树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的原料A中，其中CPD含量为5～10wt％，IP含量为3～5wt％，PD含量为20～40wt％，环戊烯含量为10～15wt％，DCPD含量为5wt％，其余为C4～C6单烯烃及饱和烃类；原料B中，其中DCPD含量≥65wt％，其余为苯乙烯、甲基苯乙烯及二甲苯。 3.根据权利要求1所述一种裂解C5改性DCPD石油树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的原料C中，其中CPD含量为3～8wt％，IP含量为5wt％，PD含量为10～25wt％，环戊烯含量为5～10wt％，DCPD含量为20～40wt％，其余为C4～C6烃类、苯乙烯及二甲苯。
4.根据权利要求1所述一种裂解C5改性DCPD石油树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的树脂液，其成分为含量50～85wt％石油树脂和含量10～15wt％低分子聚合物，其余为C9溶剂油。
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说 明 书
一种裂解C5改性DCPD石油树脂的制备方法
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技术领域
本发明属DCPD石油树脂的制备领域，特别是涉及一种裂解C5改性DCPD石油树脂的制备方法。背景技术
石油树脂是以乙烯装置的副产物C5/C9馏分为主要原料，聚合制得的固态或粘稠状液态的较低相对分子量聚合物。它具有酸值低、混溶好、熔点低、粘合性好、耐水和耐化学品等特点。目前已广泛应用于道路标线漆、油墨、橡胶加工、胶粘剂等领域，按树脂构成的单体和分子结构，可分为芳烃石油树脂、脂肪族石油树脂及脂环族石油树脂等。 裂解C5为乙烯装置的副产物C5馏分，其成分较为复杂，通常含有CPD(环戊二烯)、IP(异戊二烯)、PD(间戊二烯)等双烯烃，以及部分异戊烯、环戊烯等单烯烃。其通常被进一步精制来生产DCPD、IP及脱环C5馏分，为橡胶、树脂生产中的重要原料。 芳烃石油树脂，亦称C9石油树脂，为以上述乙烯副产C9馏分为原料聚合得到。DCPD，又称双环戊二烯或二环戊二烯，为副产C9馏分中主要组分，通常占其含量的20～55％。由于DCPD含有活泼的亚甲基和两个共轭双键，反应活性高，且与多种烯烃共聚或参与多种有机化学反应，使得其在合成橡胶、树脂、医药、涂料、燃料、增塑剂等方面具有广泛用途。以高浓度DCPD为主要原料聚合得到的芳烃树脂又常被称为DCPD石油树脂，其在国内外已广泛用于造纸、包装、印刷、橡胶等行业中。尽管芳烃石油树脂早在上世纪40年代即已被应用开发，但在近年来，为满足需求及扩大应用，对其进行大量改性，主要将C9馏分中具有双键的可聚组分与其它共聚单体进行共聚来改善芳烃石油树脂的性能，适应各种应用。
US4549388公开了C9馏分中不饱和可聚的芳烃组分与芳族羧酸在Friedel-Crafts催化剂存在下进行共聚得到改善其耐热性能的改性C9石油树脂。专利CN 200610130712.0中，利用对C9粗馏分切割后的三段馏分为原料分别制备石油树脂，已降低树脂生产成本。同时也有利用C5馏分/C9馏分制备树脂后共混后改良与橡胶产品的相容性能，如专利CN200810139216.0。另有如专利CN01820355.8中，从苯乙烯和二环戊二烯单体生产一种Mz小于2000的芳香族改性树脂；专利US5739239、JP2004359964、US5502140均为乙烯基甲苯类改性制备DCPD石油树脂的方法，以提高树脂的外部特性。
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发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种裂解C5改性DCPD石油树脂的制备方法，该制备方法操作简单，其原料成本较传统DCPD树脂产品具更高的经济效益，适合工业化生产；制备的裂解C5改性DCPD石油树脂色号较浅，在铁钴色4～5号左右，拥有较好的软化点及较高的产品收率，与EVA树脂、橡胶等的相容性都有明显的改善。 本发明的一种裂解C5改性DCPD石油树脂的制备方法，包括：
(1)将乙烯副产C5馏分通过常压精馏，截取沸点在37～42℃的馏分，得到原料A；将乙烯副产C9馏分通过在真空度在-0.07MPa下减压精馏得到沸点在85～120℃的DCPD富集原料B，将原料A和原料B按质量比1∶0.6～1.2混合得到反应原料C； (2)在带有搅拌器的反应釜内，预先投入上述配比的反应原料C，令反应物料在180～240℃条件下反应20～30小时，得到聚合液；
(3)将上述聚合液输送进入塔顶真空度为-0.07MPa，塔顶温度在70～110℃的减压精馏塔进行溶剂脱除，由塔底得到树脂液；
(4)将上述树脂液输送进入汽提塔，操作压力选在0.1～0.25MPa间，通过水蒸气蒸馏抽提出重均分子量小于800的低聚物，即得到成品石油树脂。
所述步骤(1)的原料A中，其中CPD含量为5～10wt％，IP含量为3～5wt％，PD含量为20～40wt％，环戊烯含量为10～15wt％，DCPD含量为5wt％，其余为C4～C6单烯烃及饱和烃类；原料B中，其中DCPD含量≥65wt％，其余为苯乙烯、甲基苯乙烯及二甲苯；
所述步骤(1)的原料C中，其中CPD含量为3～8wt％，IP含量为5wt％，PD含量为10～25wt％，环戊烯含量为5～10wt％，DCPD含量为20～40wt％，其余为C4～C6烃类、苯乙烯及二甲苯等；
所述步骤(3)中的树脂液，其成分为含量50～85wt％石油树脂和含量10～15wt％低分子聚合物，其余为C9溶剂油。
本发明热共聚DCPD石油树脂制备中，改性组分裂解C5在原料内的比重对产品树脂的色号、软化点、收率等都有较大影响。表1是裂解C5与DCPD质量配比对树脂各项性能的影响： 表1 裂解C5∶DCPD1∶0.6
树脂收率39％
软化点88℃
色相4
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1∶0.81∶11∶1.21∶1.5
40％43％47％45％
96℃105℃108℃115℃
444～55～6
如上表所述，随着反应原料内DCPD含量的增加，树脂的收率和软化点都有部分程度的提高，同时色相亦会变差，因此原料内裂解C5与DCPD质量配比优选1∶(0.6～1.2)。 本发明中，反应时间及反应温度对产品树脂的收率和色相有重要影响，下述表2为相同配比的一组原料在不同反应温度及时间对树脂性能影响： 表2 序列123456
反应温度150℃200℃200℃250℃250℃280℃
反应时间15h15h25h25h35h25h
收率32％37％40％45％49％53％
色相5445～679
如上表所述，反应温度的提高和反应时间的延长对树脂收率有一定提高，但对树脂色相损害较大，综合考虑，本发明优选反应温度为180～240℃，反应时间为20～30小时。 有益效果
(1)本发明的制备方法操作简单，其原料成本较传统DCPD树脂产品具更高的经济效益，适合工业化生产；
(2)该方法制备的裂解C5改性DCPD石油树脂色号较浅，在铁钴色4～5号左右，拥有较好的软化点及较高的产品收率，与EVA树脂、橡胶等的相容性都有明显的改善。附图说明
图1为本发明的工艺流程图 具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
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以下为裂解C5和DCPD原料的具体组分：
表3裂解C5馏分组成主要化合物组成(即原料A组分) 组分
1-丁烯+异丁烯1，3-丁二烯正丁烷反丁烯-2顺丁烯-22-甲基-丁烷1，2-丁二烯3-甲基-1-丁烯异戊烷1，4-戊二烯2-丁炔1-戊烯2-甲基-丁烯-1正戊烷异戊二烯反-2-戊烯顺-2-戊烯
含量，％0.491.220.030.190.232.160.070.851.642.710.946.134.274.524.342.851.83
组分
2-甲基-2-丁烯反1，3-戊二烯环戊二烯环戊烯环戊烷
2，3-二甲基丁烷2-甲基戊烷2-甲基-1-戊烯正己烷甲基环戊烷苯
双环戊二烯重组分未知物
含量，％1.7420.0210.7814.923.390.760.190.270.870.790.766.112.502.43
表4乙烯副产C9馏分主要化合物组成 序号12345678910111213
化合物名称环戊二烯1-甲基环戊二烯螺[2，4]-庚-4，6二烯乙苯对二甲苯邻、间二甲苯环丙基苯丙基苯1-甲基-2-甲苯三甲苯α-甲基苯乙烯1-乙烯基-3-甲苯双环戊二烯
含量，％0.750.870.200.130.823.297.280.684.562.682.7113.1511.08
序号17181920212223242526272829
化合物名称二乙基-1，3-二甲苯双环[2，2，2]辛-2-烯4-乙烯-1，2-二甲苯1-乙烯-2，3-二甲苯1，2，4，5-四甲苯1-乙烯-2，4-二甲苯2，4-二甲基苯乙烯4-乙烯基-1，2-二甲苯2-乙烯-1，4-二甲苯1，3-二甲基-5-甲苯2-甲茚1-甲基-1-氢茚萘
含量，％1.544.621.990.431.001.060.970.310.200.303.262.315.37
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茚
四乙基-1，2-二甲苯1-甲基-2-丙基苯
7.291.520.32
3031
十二烷2-甲基萘
0.530.44
表5DCPD原料主要组分及质量分数 组分C5馏分
1，5-己二烯-3-炔苯乙烯二甲苯
邻、间、对-乙烯基甲苯双环戊二烯茚甲基茚未知物
含量，％2.440.741.261.219.8767.402.571.4713.04
原料提取工艺：
将乙烯副产C5馏分常压精馏，截取沸点在37～42℃的馏分，得到原料A；将乙烯副产C9馏分通过在真空度在-0.07MPa下减压精馏得到沸点在85～120℃的DCPD富集原料B。
实施例1
将裂解C5原料与DCPD原料按1∶0.6混合后得到反应原料。在带有搅拌的反应釜内，投入上述原料后令其在180℃下反应30小时获得聚合液。将上述聚合液输送进入塔顶真空度为-0.07MPa，塔顶温度在70～110℃的减压精馏塔进行溶剂脱除，由塔底得到树脂液。将上述树脂液输送进入汽提塔，汽提塔操作压力控制在0.1～0.25MPa间，进行水蒸气蒸馏抽提出重均分子量小于800的低聚物，即得到成品石油树脂。 实施例2
将裂解C5原料与DCPD原料按1∶1混合后得到反应原料。在带有搅拌的反应釜内，投入上述原料后令其在200℃下反应30小时获得聚合液。将上述聚合液输送进入塔顶真空度为-0.07MPa，塔顶温度在70～110℃的减压精馏塔进行溶剂脱除，由塔底得到树脂液。将上述树脂液输送进入汽提塔，汽提塔操作压力控制在0.1～0.25MPa间，进行水蒸气蒸馏抽提出重均分子量小于800的低聚物，即得到成品石油树脂。
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实施例3
将裂解C5原料与DCPD原料按1∶1.2混合后得到反应原料。在带有搅拌的反应釜内，投入上述原料后令其在240℃下反应24小时获得聚合液。将上述聚合液输送进入塔顶真空度为-0.07MPa，塔顶温度在70～110℃的减压精馏塔进行溶剂脱除，由塔底得到树脂液。将上述树脂液输送进入汽提塔，汽提塔操作压力控制在0.1～0.25MPa间，进行水蒸气蒸馏抽提出重均分子量小于800的低聚物，即得到成品石油树脂。
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说 明 书 附 图
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图1
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